單洞雙層暗挖隧道施工綜合技術(shù)方案一、工法特點(diǎn)（一）分階開(kāi)挖與支護(hù)協(xié)同技術(shù)采用四臺(tái)階分區(qū)分段開(kāi)挖工藝，將雙層隧道結(jié)構(gòu)沿高度方向劃分為四個(gè)獨(dú)立作業(yè)單元，各單元間設(shè)置臨時(shí)橫向鋼支撐體系。通過(guò)120工字鋼橫向支撐與格柵鋼架的剛性連接，形成"臺(tái)階獨(dú)立成環(huán)、縱向錯(cuò)距推進(jìn)"的空間受力體系，有效控制軟弱地層中的高邊墻塑性變形。上臺(tái)階超前下臺(tái)階5-8m平行作業(yè)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)挖、支護(hù)、出碴等工序的立體平行施工，較傳統(tǒng)工法提升工效40%以上。（二）動(dòng)態(tài)變形控制體系針對(duì)淺埋暗挖隧道的環(huán)境敏感性，建立"超前加固-實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)-動(dòng)態(tài)調(diào)整"的變形控制閉環(huán)系統(tǒng)。通過(guò)隧道開(kāi)挖面前方2-3倍洞徑范圍的預(yù)加固處理，結(jié)合洞內(nèi)12小時(shí)快速封閉成環(huán)技術(shù)，將地表沉降控制在20mm以?xún)?nèi)，周邊建筑物樁基水平位移不超過(guò)4mm。在穿越既有結(jié)構(gòu)物區(qū)段，采用微震光面爆破技術(shù)，控制地面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)速度≤2.5cm/s，確保周邊環(huán)境安全。（三）復(fù)合式支護(hù)結(jié)構(gòu)體系創(chuàng)新采用"管棚+小導(dǎo)管+格柵鋼架+雙層鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土"的多層次支護(hù)體系。拱部設(shè)置Φ76mm長(zhǎng)管棚（L=6m）與Φ42mm超前小導(dǎo)管（L=3.5m）組成雙重超前支護(hù)，初期支護(hù)采用30cm厚C20噴射混凝土+Φ28格柵鋼架（間距0.5m）+Φ8雙層鋼筋網(wǎng)（網(wǎng)格150×150mm），鎖腳錨桿采用Φ25中空注漿錨桿（L=3.5m，每榀4根），形成剛度梯度合理的支護(hù)結(jié)構(gòu)，滿(mǎn)足不同地層條件下的承載需求。二、適用范圍本工法適用于城市核心區(qū)地下工程建設(shè)，尤其適用于以下工程條件：復(fù)雜地層條件：包括第四系松散堆積層、軟弱粘性土層、上軟下硬地層及斷層破碎帶等不良地質(zhì)段，隧道埋深宜控制在8-20m范圍敏感環(huán)境區(qū)域：周邊存在既有建筑物樁基群（如百貨廣場(chǎng)1800T托換樁基）、地下管線(xiàn)密集區(qū)（給水管、燃?xì)夤?、電力電纜等）、交通主干道（車(chē)流量≥5000輛/日）等保護(hù)對(duì)象特殊結(jié)構(gòu)需求：受地面空間限制無(wú)法采用雙洞平行布置，需采用雙層重疊結(jié)構(gòu)的地下工程，隧道標(biāo)準(zhǔn)斷面寬度5-8m，高度8-12m，單層凈高≥3.5m三、施工工藝（一）施工總體流程施工準(zhǔn)備（測(cè)量放線(xiàn)、管線(xiàn)遷改、豎井施工）超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（地質(zhì)雷達(dá)+超前鉆探）洞門(mén)加固（管棚+小導(dǎo)管注漿）分步開(kāi)挖（四臺(tái)階法，自上而下）初期支護(hù)（格柵安裝、噴砼、錨桿施工）監(jiān)控量測(cè)（地表沉降、凈空收斂等）防水層施工（PVC防水板+無(wú)紡布緩沖層）二次襯砌（C25S8模筑混凝土，自下而上）洞內(nèi)設(shè)施安裝及驗(yàn)收（二）關(guān)鍵施工工序1.洞門(mén)工程施工豎井施工完成后，在井內(nèi)搭設(shè)型鋼作業(yè)平臺(tái)。洞門(mén)開(kāi)挖前，沿拱頂輪廓線(xiàn)外10cm施作二排Φ42mm超前小導(dǎo)管（仰角10°-15°，環(huán)向間距20cm），注漿采用1:1水泥漿（水灰比1:1，注漿壓力0.5-1.0MPa）。采用弧形導(dǎo)坑預(yù)留核心土法開(kāi)挖洞門(mén)段（長(zhǎng)3m），核心土尺寸為2.5m（寬）×1.2m（高），開(kāi)挖后立即架設(shè)格柵鋼架，拱腳設(shè)置200×200mm鋼板墊塊，鎖腳錨桿與格柵鋼架焊接固定，形成洞門(mén)加固環(huán)。2.四臺(tái)階開(kāi)挖作業(yè)第一臺(tái)階：開(kāi)挖高度3.5m，采用人工配合小型液壓反鏟開(kāi)挖，循環(huán)進(jìn)尺0.5m。開(kāi)挖輪廓線(xiàn)預(yù)留10cm變形量，核心土留置寬度2.5m，縱向長(zhǎng)度3-5m。每循環(huán)開(kāi)挖后立即噴射5cm厚混凝土封閉掌子面，隨后架設(shè)格柵鋼架，安裝橫向120工字鋼臨時(shí)支撐（間距0.5m），噴射混凝土至設(shè)計(jì)厚度，完成第一臺(tái)階封閉成環(huán)。第二、三臺(tái)階：滯后第一臺(tái)階5-8m施工，開(kāi)挖高度均為2.8m，采用人工風(fēng)鎬開(kāi)挖，保留兩側(cè)30cm寬保護(hù)層。格柵鋼架安裝時(shí)確保與上臺(tái)階鋼架縱向連接筋（Φ22mm，長(zhǎng)1m）焊接牢固，臨時(shí)仰拱與側(cè)墻鋼架形成閉合框架。出碴采用人工推斗車(chē)運(yùn)輸至豎井溜槽，通過(guò)提升系統(tǒng)外運(yùn)。第四臺(tái)階（仰拱）：滯后第三臺(tái)階10m施工，開(kāi)挖寬度6.2m，高度1.2m，采用全斷面開(kāi)挖。開(kāi)挖后立即清底，鋪設(shè)Φ16mm單層鋼筋網(wǎng)，安裝仰拱格柵鋼架，與邊墻鋼架剛性連接，噴射20cm厚C20混凝土形成臨時(shí)仰拱，實(shí)現(xiàn)隧道全斷面封閉。3.光面爆破施工在中風(fēng)化巖層段采用微震光面爆破技術(shù)，炮孔布置如下：掏槽孔：Φ42mm，孔深1.2m，采用直眼掏槽形式，單孔裝藥量0.3kg周邊孔：孔距40cm，抵抗線(xiàn)50cm，裝藥集中度0.15kg/m，采用空氣間隔裝藥輔助孔：按梅花形布置，孔深1.0m，單孔裝藥量0.25kg起爆網(wǎng)絡(luò)：采用非電毫秒延期雷管，段間隔50ms，實(shí)行"掏槽孔-輔助孔-周邊孔"的起爆順序4.防排水施工防水系統(tǒng)采用"三道防線(xiàn)"設(shè)計(jì)：初期支護(hù)表面噴涂水泥基滲透結(jié)晶型防水涂料（干膜厚度≥1.0mm）防水層采用1.5mm厚PVC防水板（幅寬2m）+300g/m2無(wú)紡布緩沖層，采用無(wú)釘鋪設(shè)工藝，搭接寬度10cm，熱風(fēng)焊接二次襯砌施工縫設(shè)置緩膨型遇水膨脹止水條（寬30mm，厚8mm）+背貼式止水帶（寬300mm），變形縫設(shè)置中置式橡膠止水帶（寬350mm）排水系統(tǒng)沿隧道兩側(cè)邊墻腳設(shè)置Φ100mm透水盲管，縱向間距5m設(shè)置Φ40mm橫向排水管，將水引入隧道中心排水溝，通過(guò)集水井抽排至豎井排水系統(tǒng)。（三）二次襯砌施工二次襯砌采用C25S8防水混凝土，分四步自下而上施工：仰拱襯砌：厚度60cm，采用鋼模板臺(tái)車(chē)（長(zhǎng)12m）澆筑，混凝土由輸送泵入模，振搗采用插入式振搗棒與附著式振搗器聯(lián)合作業(yè)邊墻襯砌：分左右幅施工，高度4.5m，采用組合鋼模板（P3015），設(shè)置Φ16mm對(duì)拉螺栓（間距60×80cm），混凝土分層澆筑（每層50cm），養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥14d拱部襯砌：采用12m液壓襯砌臺(tái)車(chē)，混凝土坍落度控制在160±20mm，澆筑速度≤0.5m/h，確保拱頂飽滿(mǎn)，采用注漿管進(jìn)行回填注漿（水灰比1:1，壓力0.3MPa）四、支護(hù)參數(shù)設(shè)計(jì)（一）超前支護(hù)參數(shù)支護(hù)類(lèi)型規(guī)格型號(hào)布置參數(shù)注漿參數(shù)管棚Φ76mm×5mm熱軋無(wú)縫鋼管環(huán)向間距30cm，拱部120°范圍，長(zhǎng)6m水泥漿，水灰比1:1，壓力1.0-1.5MPa超前小導(dǎo)管Φ42mm×3.5mm無(wú)縫鋼管環(huán)向間距20cm，仰角10°-15°，長(zhǎng)3.5m水泥-水玻璃雙液漿，凝膠時(shí)間30-60s鎖腳錨桿Φ25mm中空注漿錨桿L=3.5m，每榀4根，與鋼架成45°角純水泥漿，水灰比0.8:1，壓力0.5-1.0MPa（二）初期支護(hù)參數(shù)結(jié)構(gòu)層材料規(guī)格技術(shù)參數(shù)施工要求噴射混凝土C20，30cm厚28d抗壓強(qiáng)度≥20MPa，抗?jié)B等級(jí)≥P6分三次噴射，初噴5cm，復(fù)噴15cm，終噴10cm格柵鋼架Φ28主筋，0.5m間距截面慣性矩I=8000cm?，極限承載力≥300kN節(jié)點(diǎn)焊接長(zhǎng)度≥10d，安裝偏差≤±3cm鋼筋網(wǎng)Φ8mm，150×150mm網(wǎng)格雙層布置，搭接長(zhǎng)度30d，梅花形綁扎緊貼巖面，保護(hù)層厚度≥3cm臨時(shí)支撐I120工字鋼橫向間距0.5m，縱向連接筋Φ22mm與格柵鋼架焊接牢固，噴射20cm厚混凝土五、監(jiān)控量測(cè)方案（一）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目與頻率監(jiān)測(cè)項(xiàng)目監(jiān)測(cè)儀器測(cè)點(diǎn)布置量測(cè)頻率控制標(biāo)準(zhǔn)地表沉降精密水準(zhǔn)儀（DSZ2）沿隧道中線(xiàn)每10m一個(gè)斷面，斷面寬度5B1-15d：1次/d

15d-1月：1次/2d

1月后：1次/周最大沉降≤20mm，速率≤2mm/d拱頂下沉水準(zhǔn)儀+銦鋼尺每10m一個(gè)斷面，距開(kāi)挖面≤2m同地表沉降下沉量≤30mm，速率≤3mm/d凈空收斂數(shù)顯收斂?jī)x每10m一個(gè)斷面，2條測(cè)線(xiàn)同地表沉降收斂值≤25mm，速率≤2mm/d鋼支撐軸力鋼弦式軸力計(jì)每10榀鋼架布設(shè)1對(duì)，共3個(gè)斷面1-15d：1次/d

15d后：1次/2d最大軸力≤設(shè)計(jì)值80%圍巖壓力土壓力盒每50m一個(gè)斷面，拱頂、拱腰、邊墻各1點(diǎn)1-15d：1次/d

1月后：1次/周壓力增長(zhǎng)率≤5kPa/d（二）數(shù)據(jù)處理與反饋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采用Excel建立數(shù)據(jù)庫(kù)，繪制位移-時(shí)間曲線(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)以下情況時(shí)立即啟動(dòng)預(yù)警機(jī)制：地表沉降速率連續(xù)3天≥2mm/d或累計(jì)沉降達(dá)15mm拱頂下沉速率≥3mm/d或凈空收斂達(dá)20mm鋼支撐軸力超過(guò)設(shè)計(jì)值的80%周邊建筑物沉降超過(guò)4mm或傾斜率＞1‰預(yù)警響應(yīng)措施包括：立即停止開(kāi)挖，加強(qiáng)臨時(shí)支護(hù)（增設(shè)Φ25mm鎖腳錨桿或臨時(shí)仰拱），縮短循環(huán)進(jìn)尺至0.3m，加密監(jiān)測(cè)頻率至2次/d，待變形穩(wěn)定后制定專(zhuān)項(xiàng)處理方案。六、施工組織保障（一）資源配置計(jì)劃勞動(dòng)力：采用專(zhuān)業(yè)作業(yè)班組模式，配置開(kāi)挖工20人、支護(hù)工15人、鋼筋工8人、混凝土工6人、測(cè)量工3人、爆破工4人，實(shí)行"三八制"作業(yè)機(jī)械設(shè)備：配置小型液壓反鏟2臺(tái)、注漿泵2臺(tái)、混凝土噴射機(jī)2臺(tái)、空壓機(jī)2臺(tái)（20m3/min）、激光投線(xiàn)儀2臺(tái)、全站儀1臺(tái)、水準(zhǔn)儀2臺(tái)材料供應(yīng)：建立材料進(jìn)場(chǎng)檢驗(yàn)制度，鋼材、防水材料等主要材料需提供出廠(chǎng)合格證及復(fù)試報(bào)告，噴射混凝土采用商品混凝土，坍落度控制在80-100mm（二）質(zhì)量控制措施格柵鋼架安裝采用全站儀定位，確保軸線(xiàn)偏差≤50mm，高程偏差≤±30mm，垂直度偏差≤2°噴射混凝土采用濕噴工藝，控制工作風(fēng)壓0.4-0.6MPa，噴頭距巖面1.0-1.5m，確保表面平整度≤50mm/2m防水層施工前對(duì)初期支護(hù)表面進(jìn)行處理，平整度達(dá)D/L≤1/6（D為凹陷深度，L為相鄰?fù)姑婢嚯x），防水板搭接縫采用氣壓檢測(cè)（壓力0.2MPa，保持30min無(wú)壓降）二次襯砌模板安裝接縫寬度≤2mm，錯(cuò)臺(tái)≤3mm，混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度70%后方可拆模（三）安全文明施工洞口設(shè)置門(mén)禁系統(tǒng)，配備2套應(yīng)急照明設(shè)備，掌子面至豎井通道保持暢通，每隔50m設(shè)置避難洞室爆破作業(yè)實(shí)行"三人連鎖"制度，爆破前30min撤離警戒區(qū)內(nèi)所有人員，爆破后15min經(jīng)安全